KR101233825B1 - Apparatus and method for forward error correction in optical communication - Google Patents

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Abstract

오류 정정 부호화 및 복호화가 수행되는 광 전송장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전송장치는 광 전송망에서 병렬 형태로 전송되는 신호의 오류 정정 시에 신호 변환 기술을 이용하여 병렬 신호를 오류정정 신호 처리가 가능한 형태로 변환할 수 있다. 이에 따라 광 전송되는 병렬 신호에 대해 오류 정정을 원활하고 정확하게 수행할 수 있으며, 나아가 신호처리에 필요한 적정한 동작속도를 얻을 수 있다.

Figure R1020090090155

광 전송, 오류 정정

Disclosed are an optical transmission apparatus and method for performing error correction encoding and decoding. An optical transmission apparatus according to an embodiment of the present invention may convert a parallel signal into a form capable of error correction signal processing by using a signal conversion technique when error correction of signals transmitted in parallel in an optical transmission network. As a result, error correction can be smoothly and accurately performed on the parallel signal transmitted optically, and an appropriate operation speed necessary for signal processing can be obtained.

Figure R1020090090155

Optical transmission, error correction

Description

오류 정정 부호화 및 복호화가 수행되는 광 전송장치 및 그 방법 {Apparatus and method for forward error correction in optical communication}Optical transmission apparatus and method for performing error correction encoding and decoding {Apparatus and method for forward error correction in optical communication}

본 발명은 광 전달 망에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 전달 계층을 이용한 신호 전송시의 오류 정정 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an optical transmission network, and more particularly, to an error correction technique in signal transmission using an optical transmission layer.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호 : 2008-F017-02, 과제명 : 100Gbps급 이더넷 및 광전송기술개발]The present invention is derived from a study conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and ICT. [Task Management No.: 2008-F017-02, Title: Development of 100Gbps Ethernet and Optical Transmission Technology]

광 전송 시스템에서는 여러 개의 저속 전기 신호를 하나의 고속 전기 신호로 다중화하여 전송하는 시분할 다중 방식이 사용될 수 있다. 이 방식은 동기식 광전송 방식뿐만 아니라 광 전달망(Optical Transport Network:OTN)에서의 전송 방식에서도 사용될 수 있다. OTN의 계위 중 하나인 OTU3 신호는 그 전송속도가 43Gbps 급에 이르는 초고속 신호로, 전송로 상에서의 오류를 정정할 수 있는 오류정정 부호가 사용된다. In the optical transmission system, a time division multiplexing method of multiplexing multiple low speed electric signals into one high speed electric signal and transmitting the same may be used. This method can be used not only for synchronous optical transmission but also for transmission in an optical transport network (OTN). OTU3 signal, one of the OTN ranks, is a high-speed signal with a transmission speed of 43 Gbps, and an error correction code that can correct an error on a transmission path is used.

그런데, 43Gbps 급 이상의 신호를 FPGA 내부에서 직접 처리할 수 있는 방법이 없기 때문에 FPGA에서 동작할 수 있도록 다수의 병렬 신호로 분할하여 처리할 수 있다. 예를 들면, 43Gbps 급의 신호를 256비트 병렬로 처리하는 경우 동작속도는 약 168Mbps 정도로 현재 상용화되어 있는 FPGA로 로직을 구현할 수 있다. 이 경우 OTU3 프레임 내에 존재하는 오류정정 부호처리도 256비트 병렬로 처리되어야 한다. However, since there is no way to directly process 43 Gbps or more signals inside the FPGA, it is possible to divide and process a plurality of parallel signals to operate in the FPGA. For example, when processing a 43Gbps signal in 256-bit parallel, the operation speed is about 168Mbps, and logic can be implemented in an FPGA that is currently commercially available. In this case, error correction code processing existing in OTU3 frame must be processed in 256-bit parallel.

그러나 전술한 병렬 신호는 43Gbps 급의 신호를 단순 역 다중화한 신호로 오류정정 부호를 처리하기에 부적합한 형태가 된다. 나아가, 128 비트 이상의 병렬 신호에서는 오류정정부호 시에 처리하는 신호의 위치가 정확히 나누어 떨어지지 않는 등의 이유로 오류정정 부호처리를 단순히 256비트 병렬신호 상에서 처리하기가 쉽지 않다.However, the above-described parallel signal is a signal obtained by simply demultiplexing a 43Gbps signal, which is not suitable for processing an error correction code. Furthermore, in a parallel signal of 128 bits or more, error correction code processing is not easy to process on a 256 bit parallel signal simply because the position of a signal processed in an error correcting code is not accurately divided.

일 양상에 따라, 광 전송되는 병렬 신호에 대해 오류 정정을 원활하고 정확하게 수행할 수 있는 광전송장치 및 그 방법을 제안한다.According to an aspect, an optical transmission apparatus and a method thereof capable of smoothly and accurately performing error correction on a parallel signal that is optically transmitted are provided.

일 양상에 따른 광전송장치는, 광 송신시에 입력신호를 데이터 선택을 통해비트 병렬 단위로 분할된 오류 정정 부호화 적합 신호로 변환하여 오류 정정 부호화를 수행하는 광 송신부 및 광 수신 시에 프레임 검출된 입력신호를 오류 정정 복호화가 가능한 신호로 변환하여 오류 정정 복호화를 수행하는 광 수신부를 포함한다.An optical transmission apparatus according to an aspect includes an optical transmitter configured to perform error correction encoding by converting an input signal into optically corrected error correction encoding signals divided into bit parallel units through data selection, and input of a frame detection upon optical reception. And an optical receiver for converting the signal into a signal capable of error correction decoding and performing error correction decoding.

이때, 광 송신부는, 광 전송 계층 신호 프레임에 매핑된 입력신호를 비트 단위의 병렬 신호 상에서 데이터 선택을 통해 오류 정정 부호화 적합 신호로 변환하는 제1 입력신호 변환부, 변환된 신호에 대해 병렬 방식으로 오류 정정 부호화를 수행하는 오류정정 부호화부 및 오류 정정 부호화가 수행된 신호를 데이터 선택을 통해 매핑시의 신호로 변환하여 출력하는 제1 출력신호 변환부를 포함할 수 있다.At this time, the optical transmitter is a first input signal converter for converting an input signal mapped to the optical transport layer signal frame into an error correction coding conformance signal through data selection on a parallel signal in units of bits in a parallel manner with respect to the converted signal. An error correction encoder for performing error correction encoding and a first output signal converter for converting the signal subjected to error correction encoding to a signal at the time of mapping through data selection and outputting the converted signal may be included.

한편 다른 양상에 따른 광 전송방법은, 입력신호를 광 전송 계층 신호 프레임에 매핑하는 단계, 매핑된 신호를 비트 단위의 병렬 신호 상에서 데이터 선택을 통해 비트 병렬 단위로 분할된 오류 정정 부호화 적합 신호로 변환하는 단계, 변환된 신호에 대해 병렬 방식으로 오류 정정 부호화를 수행하는 단계, 오류 정정 부호화가 수행된 신호를 데이터 선택을 통해 매핑시의 신호로 변환하는 단계 및 변환된 신호에 대해 프레임을 생성하여 출력하는 단계를 포함한다.Meanwhile, an optical transmission method according to another aspect includes mapping an input signal to an optical transmission layer signal frame, and converting the mapped signal into an error correcting encoding conformance signal divided in bit parallel units through data selection on a parallel signal in bit units. Performing error correction encoding on the converted signal in a parallel manner; converting the signal subjected to error correction encoding to a signal at mapping through data selection; and generating and outputting a frame for the converted signal It includes a step.

한편, 또 다른 양상에 따른 광 전송방법은, 입력신호의 데이터 프레임을 검출하는 단계, 프레임 검출된 신호를 비트 단위의 병렬 신호 상에서 데이터 선택을 통해 비트 병렬 단위로 분할된 오류 정정 복호화 적합 신호로 변환하는 단계, 변환된 신호에 대해 병렬 방식으로 오류 정정 복호화를 수행하는 단계, 오류 정정 복호화가 수행된 신호를 데이터 선택을 통해 프레임 검출시의 신호로 변환하는 단계 및 변환된 신호에 대해 디매핑하여 원래 신호로 복원하는 단계를 포함한다.On the other hand, the optical transmission method according to another aspect, the step of detecting a data frame of the input signal, converting the frame detected signal into an error correction decoding suitable signal divided in bit parallel units by selecting data on the parallel signal in bits Performing error correction decoding on the converted signal in a parallel manner; converting the signal from which the error correction decoding is performed to a signal at the time of frame detection through data selection; and demapping the converted signal Restoring the signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 광 전송장치는 광 전송망에서 병렬 형태로 전송되는 신호의 오류 정정 시에 신호 변환 기술을 이용하여 오류정정 신호 처리가 가능한 형태로 병렬 신호를 변환할 수 있다. 이에 따라 광 전송되는 병렬 신호에 대해 오류 정정을 원활하고 정확하게 수행할 수 있으며, 나아가 신호처리에 필요한 적정한 동작속도를 얻을 수 있다. An optical transmission apparatus according to an embodiment of the present invention may convert a parallel signal into a form capable of processing error correction signals by using a signal conversion technique when error correction of signals transmitted in parallel in an optical transmission network. Accordingly, error correction can be smoothly and accurately performed on the parallel signal transmitted through the optical transmission, and further, an appropriate operation speed required for signal processing can be obtained.

특히, 일 실시예에 따른 광전송장치는 입력되는 병렬 신호의 비트 수에 상관없이, 종래의 병렬 부호 및 복호화 장치를 변경 없이 그대로 이용하여 오류정정 신호처리가 가능하다. 즉, 128비트 병렬 RS(255,239) 부호 및 복호화기를 그대로 재사용하여 256비트 또는 그 이상의 병렬 RS(255,239) 부호 및 복호화기를 구현할 수 있다. 나아가, 43Gbps 급 및 100Gbps 급 이상의 신호처리에 필요한 적정한 동작속도를 얻을 수 있다.In particular, the optical transmission apparatus according to the exemplary embodiment may process the error correction signal by using the conventional parallel code and the decoding apparatus as it is without change, regardless of the number of bits of the input parallel signal. That is, the 128-bit parallel RS (255,239) code and decoder can be reused as it is to implement 256-bit or more parallel RS (255,239) code and decoder. Furthermore, an appropriate operating speed required for signal processing of 43 Gbps or more and 100 Gbps or more can be obtained.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention; In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and this may vary depending on the intention of the user, the operator, or the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송장치의 광 송신부(10)의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 광전송장치의 광 수신부(20)의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmitter 10 of an optical transmission apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an optical receiver 20 of an optical transmission apparatus according to an embodiment. .

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 광전송장치는 광 전달망(Optical Transport Network:OTN)에서 광신호를 송수신할 때, 오류 정정 부호화 및 복호화를 수행하는 광 송신부(10) 및 광 수신부(20)를 포함한다. 오류 정정 부호화에 사용되는 오류 정정 부호(error correcting code)는 데이터 전송 중 오류가 발생했을 때 오류를 찾아내서 원래 값으로 복원할 수 있는 부호이다.1 and 2, an optical transmission apparatus according to an embodiment may include an optical transmitter 10 and an optical receiver configured to perform error correction encoding and decoding when transmitting and receiving an optical signal in an optical transport network (OTN). And 20. An error correcting code used for error correction encoding is a code that can find an error and restore it to its original value when an error occurs during data transmission.

광 송신부(10)는 광 송신시에 입력 신호를 비트 병렬 단위로 분할된 오류 정정 부호화 적합 신호로 변환하여 오류 정정 부호화를 수행한다. 광 수신부(20)는 광 수신 시에 프레임 검출된 입력신호를 비트 병렬 단위로 분할된 오류 정정 복호화 적합 신호로 변환하여 오류 정정 복호화를 수행한다. The optical transmitter 10 performs error correction encoding by converting an input signal into an error correction encoding conformance signal divided in bit parallel units during optical transmission. The optical receiver 20 performs error correction decoding by converting an input signal detected at the time of optical reception into an error correction decoding conformance signal divided in bit parallel units.

일 실시예에 따른 광전송장치의 전송신호 처리시에 FPGA 내부의 동작속도의 제한에 따라 전송신호를 저속의 병렬 신호 형태로 제어한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전송장치는 광 전송망에서 병렬 형태로 전송되는 신호의 오류 정정 시에 신호 변환 기술을 이용하여 오류정정 신호 처리가 가능한 형태로 병렬 신호를 변환할 수 있다. 이에 따라 광 전송되는 병렬 신호에 대해 오류 정정을 원활하고 정확하게 수행할 수 있으며, 나아가 신호처리에 필요한 적정한 동작속도를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 광전송장치는 입력되는 병렬 신호의 비트 수에 상관없이, 종래의 병렬 부호 및 복호화 장치를 변경 없이 그대로 이용하여 오류정정 신호처리가 가능하다.In the transmission signal processing of the optical transmission apparatus according to an embodiment, the transmission signal is controlled in the form of a low speed parallel signal in accordance with the limitation of the operation speed inside the FPGA. Here, the optical transmission device according to an embodiment of the present invention can convert the parallel signal in the form that can be error correction signal processing using a signal conversion technique in the error correction of the signal transmitted in parallel in the optical transmission network. Accordingly, error correction can be smoothly and accurately performed on the parallel signal transmitted through the optical transmission, and further, an appropriate operation speed required for signal processing can be obtained. In particular, the optical transmission device of the present invention can process the error correction signal by using the conventional parallel code and the decoding device as it is without change, regardless of the number of bits of the parallel signal input.

도 1을 참조하면, 광 송신부(10)는, 입력신호 매핑부(100), 제1 입력신호 변환부(110), 오류정정 부호화부(120), 제1 출력신호 변환부(130) 및 프레임 생성부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the optical transmitter 10 may include an input signal mapping unit 100, a first input signal converter 110, an error correction encoder 120, a first output signal converter 130, and a frame. Generation unit 140 is included.

입력신호 매핑부(100)는 광 전달망에서의 광 전송 계층(Optical Transport Hierarchy:OTH)을 이용하여 클라이언트 신호를 광 전송 계층 신호(Opitcal Transport Unit:OTN) 프레임에 매핑한다. 클라이언트 신호는 이더넷 계층 신호와 같은 패킷 신호 및 동기 디지털 계층(Synchronous Digital Hierarchy:SDH) 신호 및 비디오 신호와 같은 연속(continuous) 신호를 모두 포함한다.The input signal mapping unit 100 maps a client signal to an Optical Transport Unit (OTN) frame using an Optical Transport Hierarchy (OTH) in an optical transport network. The client signal includes both packet signals such as Ethernet layer signals and continuous signals such as synchronous digital hierarchy (SDH) signals and video signals.

제1 입력신호 변환부(110)는 제1 입력신호 매핑부(100)에서 매핑된 신호를 비트 병렬 신호 상에서 데이터 선택을 통해 오류 정정 부호화 적합신호로 변환한다. 이때 오류 정정 부호화 적합신호는, 비트 병렬 신호 상에서 동일한 형태의 프레임 구조가 반복되고 프레임 구조의 열(row) 단위 간의 데이터 할당영역이 소정의 영역에서 상호 중복되지 않는 형태일 수 있다. 오류 정정 적합신호 프레임 형태의 실시예는 도 5 및 도 8에서 후술한다.The first input signal conversion unit 110 converts the signal mapped by the first input signal mapping unit 100 into an error correction encoding conformance signal through data selection on a bit parallel signal. In this case, the error correction coding conformance signal may have a form in which the same frame structure is repeated on the bit parallel signal, and data allocation areas between row units of the frame structure do not overlap each other in a predetermined area. An embodiment of an error correction conformance signal frame type will be described later with reference to FIGS. 5 and 8.

오류정정 부호화부(120)는 제1 입력신호 변환부(110)에서 변환된 신호에 대해 병렬 방식으로 오류 정정 부호화를 수행한다. 여기서, 오류정정 부호화를 위해 광 전송 계층 신호의 프레임에 정보 데이터 및 오류 정정을 위한 패리티 바이트를 삽입하는 리드 솔로몬(Reed Solomon) 부호 또는 이보다 성능이 우수한 슈퍼 FEC(Super Forward Error Correction)를 사용할 수 있다. 리드 솔로몬 부호는 오류를 제거하는 정정을 수행하기 위해서 추가로 패리티를 생성하여 삽입하여 오류의 위치를 파악하고 오류의 값을 환산하는 부호이다. 일 실시예에 따르면, 오류정정 부호화부(120)는 128 비트 병렬 형태의 리드 솔로몬 부호를 통해 256 비트 단위 이상의 병렬 신호에 대해 오류 정정 부호화를 수행할 수 있다.The error correction encoder 120 performs error correction encoding on the signal converted by the first input signal converter 110 in a parallel manner. Here, a Reed Solomon code for inserting information data and a parity byte for error correction into a frame of an optical transport layer signal for error correction encoding, or a super forward error correction (FEC) having superior performance may be used. . The Reed Solomon code is a code that additionally generates and inserts parity to determine the location of the error and converts the value of the error in order to perform correction to remove the error. According to an embodiment, the error correction encoder 120 may perform error correction encoding on parallel signals of 256 bits or more through the 128-bit parallel Reed Solomon code.

제1 출력신호 변환부(130)는 오류 정정 부호화가 수행된 신호를 데이터 선택을 통해 매핑시의 신호로 변환한다. 즉, 제1 출력신호 변환부(130)는 입력된 신호를 제1 입력신호 변환부(110)에 입력된 신호 형태로 변환한다. 한편, 프레임 생성부(140)는 매핑시의 신호로 변환된 신호에 대해 프레임을 생성하여 출력하며, 이 신호는 직병렬 변환기를 거쳐 직렬 신호로 변환된 후에 광신호로 전송된다.The first output signal converter 130 converts the signal on which the error correction encoding is performed into a signal at the time of mapping through data selection. That is, the first output signal converter 130 converts the input signal into a signal form input to the first input signal converter 110. On the other hand, the frame generation unit 140 generates and outputs a frame for the signal converted into a signal at the time of mapping, and this signal is converted into a serial signal through a serial-to-parallel converter and then transmitted as an optical signal.

이하, OTN 신호 중에서 43Gbps 급의 전송속도를 가지는 OTU3 신호를 일례로 들어 전술한 광 송신부(10)의 구현 동작에 대해 후술한다. 우선 약 40Gbps 급의 전송속도를 가지는 입력신호는 입력신호 매핑부(100)를 통해 43Gpbs 급의 전송속도를 가지는 OTU3 신호에 매핑된다. 이후 매핑된 신호가 제1 입력신호 변환부(110)에서 오류정정 부호가 가능한 형태로 변환된 후, 오류정정 부호화부(120)에서 오류 정정용 패리티 비트가 삽입된다. 이어서, 제1 출력신호 변환부(130)에서 매핑시의 신호로 변환되어 프레임 생성부(140)를 통해 출력되고, 이 신호는 직병렬 변환기를 거쳐 43Gbps 급 신호로 변환되어 광신호로 전송된다. Hereinafter, an implementation operation of the above-described optical transmitter 10 using an OTU3 signal having a 43 Gbps transmission rate among the OTN signals will be described below. First, an input signal having a transmission rate of about 40 Gbps is mapped to an OTU3 signal having a transmission rate of 43 Gpbs through the input signal mapping unit 100. Thereafter, the mapped signal is converted into a form in which an error correction code is possible by the first input signal converter 110, and then an error correction parity bit is inserted in the error correction encoder 120. Subsequently, the first output signal converting unit 130 is converted into a signal at the time of mapping and output through the frame generating unit 140. The signal is converted into a 43Gbps signal through a serial / parallel converter and transmitted as an optical signal.

한편, 도 2를 참조하면, 광 수신부(20)는, 프레임 검출부(200), 제2 입력신호 변환부(210), 오류정정 복호화부(220), 제2 출력신호 변환부(230) 및 디매핑부(240)를 포함한다.2, the optical receiver 20 includes a frame detector 200, a second input signal converter 210, an error correction decoder 220, a second output signal converter 230, and a digital signal. It includes a mapping unit 240.

프레임 검출부(200)는 직병렬 변환기를 거쳐 다수의 병렬신호로 변환된 신호를 입력받아 프레임 검출을 위해 프레임의 시작점을 찾는다. 그리고, 제2 입력신호 변환부(210)는 프레임 검출된 신호를 비트 병렬 신호 상에서 데이터 선택을 통해 오류 정정 복호화가 가능한 신호로 변환한다. 이어서, 오류정정 복호화부(220)는 제2 입력신호 변환부(210)를 통해 변환된 신호에 대해 병렬 방식으로 오류 정정 복호화를 수행한다. 이어서, 제2 출력신호 변환부(230)는 오류 정정 복호화가 수행된 신호를 데이터 선택을 통해 프레임 검출시의 신호로 변환하고, 디매핑부(240)는 변환된 신호에 대해 디매핑하여 원래 신호로 복원한다. 광 수신부(20)의 구성은 도 1에서 설명한 광 송신부(10)의 역 과정에 해당되므로 상세한 설명은 생략한다.The frame detector 200 receives a signal converted into a plurality of parallel signals through a serial-to-parallel converter and finds a starting point of the frame for frame detection. The second input signal converter 210 converts the frame detected signal into a signal capable of error correction decoding through data selection on a bit parallel signal. Subsequently, the error correction decoding unit 220 performs error correction decoding on the signal converted by the second input signal conversion unit 210 in a parallel manner. Subsequently, the second output signal converter 230 converts the signal on which the error correction decoding is performed into a signal at the time of frame detection through data selection, and the demapping unit 240 demaps the converted signal to the original signal. Restore to. Since the configuration of the optical receiver 20 corresponds to the reverse process of the optical transmitter 10 described with reference to FIG. 1, detailed description thereof will be omitted.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 입력신호 변환 및 출력신호 변환 기술을 사용한 오류정정 부호 및 복호 방식을 통해, 광전송장치는 128비트 병렬 RS(255,239) 리드 솔로몬 부호 및 복호화기를 사용하여서도 256비트 병렬 RS(255,239) 리드 솔로몬 부호 및 복호화기와 등가한 기능을 구현할 수 있다. RS(255,239) 리드 솔로 몬 부호는 입력이 239 바이트일 때 16 바이트를 붙여 전송하여 오류를 정정함을 나타낸다. According to an embodiment, through an error correction code and decoding method using the input signal conversion and output signal conversion techniques of the present invention, the optical transmission device uses a 128-bit parallel RS (255,239) Reed Solomon code and a decoder to perform a 256-bit parallel. Function equivalent to RS (255,239) Reed Solomon code and decoder can be implemented. The RS (255,239) Reed Solomon code indicates that the error is corrected by appending 16 bytes when the input is 239 bytes.

또 다른 실시예로, 본 발명의 입력신호 변환 및 출력신호 변환 기술을 사용한 오류정정 부호 및 복호 방식을 통해, 광전송장치는 128비트 병렬 슈퍼-FEC(Super FEC) 부호 및 복호화기를 사용하여서도 256비트 병렬 슈퍼-FEC(Super FEC) 부호 및 복호화기와 등가한 기능을 구현할 수 있다.In another embodiment, through an error correction code and decoding scheme using the input signal conversion and output signal conversion techniques of the present invention, the optical transmission device uses 256-bit parallel Super-FEC (Super FEC) code and decoder. Functions equivalent to parallel Super FEC (Super FEC) codes and decoders can be implemented.

슈퍼-FEC는 강력한 FEC 코드로서, RS(255,239) 코드보다 오류 정정 능력이 뛰어나다. 이때, 슈퍼-FEC는 [RS code + RS code], [BCH code + BCH code] 또는 [RS code + BCH code]와 같이 FEC 코드의 결합 형태일 수 있다. BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 코드는 강력한 다중 오류 보정 순환 코드(multiple error-correcting cyclic code) 중 하나이다. 일 실시예에 따르면, BCH(3860, 3824) 및 BCH(2040, 1930) 코드로 구성된 연결 BCH 코드(concatenated BCH code)는 리드-솔로몬(255, 239)와 비교했을 때 추가 리던던시(additive redundancy) 없이 에러를 보정할 수 있다.Super-FEC is a powerful FEC code that has better error correction than the RS (255,239) code. In this case, the super-FEC may be a combined form of the FEC code, such as [RS code + RS code], [BCH code + BCH code] or [RS code + BCH code]. The Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) code is one of the powerful multiple error-correcting cyclic codes. According to one embodiment, the concatenated BCH code consisting of BCH 3860, 3824 and BCH 2040, 1930 codes is without additional redundancy compared to Reed-Solomon 255, 239. The error can be corrected.

전술한 입력신호 변환 및 출력신호 변환 기술을 사용하여, 43Gbps 급의 OTU3 신호처리의 경우 OTU3 신호처리에 필요한 적정한 동작속도를 얻을 수 있다. 또한 전술한 방식을 확장 가능하므로, 보다 높은 동작속도에서도 그대로 적용할 수 있는데, 예를 들면 100Gbps 이상의 전송속도를 가지는 OTU4 급 신호 처리에도 적용할 수 있다. By using the above-described input signal conversion and output signal conversion techniques, an appropriate operating speed required for OTU3 signal processing can be obtained in the case of 43Gbps OTU3 signal processing. In addition, since the above-described method is extensible, it can be applied as it is even at a higher operating speed. For example, it can be applied to OTU4-class signal processing having a transmission speed of 100 Gbps or more.

이하 후술되는 도면들을 통해 본 발명의 다양한 실시예에 따른 최적화된 오 류정정 부호화 및 복호화 기술에 대해 상세히 구현한다. 단, 발명의 이해를 돕기 위해, 광 전송망에서의 OTU의 계위 중 하나인 OTU3를 중심으로 최적화된 리드 솔로몬 부호 오류정정 부호화 및 복호화 기술에 대해 후술하였으나, OTU3뿐만 아니라 다른 OTU의 계위들에도 적용됨은 물론 슈퍼-FEC에도 적용됨은 자명하다.Hereinafter, an optimized error correction encoding and decoding technique according to various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in order to understand the invention, Reed Solomon code error correction encoding and decoding techniques optimized based on OTU3, which is one of the OTU ranks in the optical transmission network, will be described later. However, the present invention is applicable to not only OTU3 but also other OTU ranks. Of course, it also applies to super-FEC.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 OTU3 신호 프레임 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an OTU3 signal frame structure according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 OTU3 신호 형태는 한 열은 4080 바이트로 구성되며 총 4열이 합해져서 하나의 OTU3 프레임을 형성한다. 일 실시예에 따르면, 도 3에 적용된 오류정정부호는 (255,239) 리드 솔로몬 부호(이하 RS(255,239)로 칭함)로서 정보 신호는 239 바이트로 구성되고 16 바이트가 패리티 바이트가 된다. 이때 오류정정 부호 및 복호는 프레임 단위로 처리되는 것이 아니라 열 단위로 독립적으로 처리된다. RS(255,239) 부호는 비이진 부호로서, 하나의 심볼이 하나의 바이트에 해당한다. 도 3에 도시된 FEC(Forward Error Correction) 영역에는 RS(255,239) 부호가 16개 바이트 인터리빙(interleaving)된 형태로 삽입될 수 있다.Referring to FIG. 3, in the OTU3 signal type according to an embodiment of the present invention, one column is composed of 4080 bytes, and a total of four columns are added to form one OTU3 frame. According to one embodiment, the error correcting code applied to FIG. 3 is a (255,239) Reed Solomon code (hereinafter referred to as RS (255,239)), and the information signal is composed of 239 bytes and 16 bytes are parity bytes. In this case, the error correction code and the decoding are not processed in units of frames but independently in units of columns. RS (255,239) code is a non-binary code, one symbol corresponds to one byte. In the Forward Error Correction (FEC) region illustrated in FIG. 3, RS (255,239) codes may be inserted in a form of 16 bytes interleaving.

도 4는 도 3의 OTU3 신호 프레임의 세부 구조를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 OTU3 신호 프레임의 구조에서 각 바이트 일부를 식별할 수 있다.FIG. 4 is a diagram illustrating a detailed structure of an OTU3 signal frame of FIG. 3. Referring to FIG. 4, a part of each byte may be identified in the structure of the OTU3 signal frame shown in FIG. 3.

도 5는 도 4의 OTU3 신호 프레임을 128 비트 병렬 형태로 도시한 도면이다.FIG. 5 illustrates the OTU3 signal frame of FIG. 4 in 128-bit parallel form.

도 5를 참조하면, 각 부호가 1 바이트 단위 즉 8비트 단위로 처리되고 총 16 개가 있으므로 도 4의 프레임 구조를 도 5에 도시된 128(=8×16) 비트 병렬 형태로 구현할 수 있다. 일 실시예에 따르면, RS(255,239) 부호는 128 비트 병렬 신호 상에서 각각 8비트 단위로 처리될 수 있다. OTN에서 16개의 리드 솔로몬 부호를 바이트 인터리빙 방식으로 사용하고 바이트 단위로 처리되는 것을 볼 때 128비트 병렬 신호가 오류정정 신호처리에는 최적의 신호 형태가 된다.Referring to FIG. 5, since each code is processed in units of 1 byte, that is, 8 bits, and there are 16 in total, the frame structure of FIG. 4 may be implemented in a 128 (= 8 × 16) bit parallel form shown in FIG. 5. According to an embodiment, the RS (255,239) code may be processed in 8-bit units on a 128-bit parallel signal, respectively. In the OTN, 16 Reed-Solomon codes are used as byte interleaving method and processed in byte unit, the 128-bit parallel signal is the best signal type for error correction signal processing.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 형태의 오류정정 부호화부(120)의 오류정정 부호화 수행을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 오류정정 부호화부(120)는 전송신호가 128 비트 병렬인 경우 각각 8비트 병렬로 동작 되도록 16개가 사용될 수 있다.FIG. 6 is a diagram for describing error correction encoding performed by the error correction encoder 120 in parallel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, 16 error correction encoders 120 may be used to operate in 8-bit parallel when the transmission signal is 128-bit parallel.

도 7은 도 3의 OTU3 신호 프레임을 256비트 병렬 형태로 도시한 도면이다.FIG. 7 illustrates the OTU3 signal frame of FIG. 3 in 256-bit parallel form.

도 6에 도시된 오류정정 부호화부(120)를 이용하여 43Gbps 급의 OTU3 신호를 처리할 때, 43Gbps / 128 = 336Mbps 정도의 동작 속도가 필요하다. 그런데, 오류정정 부호화 및 복호화에는 많은 조합 로직이 사용되므로 상용화된 FPGA로 전술한 동작속도를 얻기가 쉽지 않다. 따라서 43Gbps 급의 OTU3 신호는 보다 낮은 동작 속도에서 처리하는 것이 실제 구현상 많은 이점이 있다. 동작속도를 1/2로 낮추기 위하여 256비트 병렬로 처리하는 경우의 프레임 형태가 도 7에 도시된 프레임 형태이다. 이 경우 동작속도는 43Gbps / 256 = 168Mbps 정도로 광 전송을 구현하기가 훨씬 쉬워진다. When processing the 43Gbps-class OTU3 signal using the error correction encoder 120 illustrated in FIG. 6, an operation speed of about 43Gbps / 128 = 336Mbps is required. However, since a lot of combinational logic is used for error correction encoding and decoding, it is not easy to obtain the aforementioned operating speed with a commercially available FPGA. As a result, processing at 43 Gbps OTU3 signals at lower operating speeds has many advantages in practice. The frame form in the case of 256-bit parallel processing to reduce the operation speed to 1/2 is the frame form shown in FIG. 7. In this case, the operating speed is 43Gbps / 256 = 168Mbps, making it much easier to implement optical transmission.

그러나 도 5에 도시된 128 비트 병렬 신호 형태와 비교하여 볼 때, 도 7에 도시된 프레임 형태에서는 8비트 단위로 오류정정 부호화 및 복호화를 수행하기가 쉽지 않다. 더군다나 2개의 열이 중간 지점에서는 동일시간에 겹치게 되어 이를 제어하기 위한 제어 신호 등이 별도로 요구된다. 즉, 128 비트 이상의 병렬 신호에서는 오류정정부호 시에 처리하는 신호의 위치가 정확히 나누어 떨어지지 않는 등의 이유로 오류정정 부호처리를 단순히 256비트 병렬신호 상에서 처리하기가 쉽지 않다. 본 명세서에서, 도 7의 256비트 병렬 신호 형태를 A-format 이라 칭하기로 한다.However, when compared with the 128-bit parallel signal type shown in FIG. 5, it is not easy to perform error correction encoding and decoding in 8-bit units in the frame type shown in FIG. 7. In addition, the two columns overlap at the same time at the intermediate point, so a control signal for controlling them is required separately. That is, in a parallel signal of 128 bits or more, error correction code processing is not easy to process on a 256-bit parallel signal simply because the position of a signal processed in an error correcting code is not accurately divided. In the present specification, the 256-bit parallel signal shape of FIG. 7 will be referred to as A-format.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 OTU3 신호 프레임을 오류 정정 부호화가 가능한 형태로 변환한 256 비트 병렬 형태를 도시한 도면이다.FIG. 8 illustrates a 256-bit parallel form in which an OTU3 signal frame is converted into a form capable of error correction encoding according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 도 7에서 전술한 문제점을 해결하고자 광전송장치는 도 7의 프레임 형태를 오류정정 부호 및 복호화가 가능한 신호 형태인 도 8의 프레임 형태로 변환하여 오류정정 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다. 여기서, 도 8의 프레임 형태는 256 비트 병렬 형식으로, 동작속도는 도 7에 도시된 프레임의 동작속도와 동일하다. 본 명세서에서, 도 8의 형태를 B_format 이라 칭하기로 한다. Referring to FIG. 8, in order to solve the above-described problem in FIG. 7, the optical transmission apparatus may perform error correction encoding and decoding by converting the frame form of FIG. 7 into the frame form of FIG. 8, which is a signal form capable of error correction code and decoding. Can be. Here, the frame form of FIG. 8 is a 256-bit parallel format, and the operation speed is the same as that of the frame shown in FIG. 7. In this specification, the form of FIG. 8 will be referred to as B_format.

도 8에 도시된 프레임 형태를 보면, 도 5에 도시된 128 비트 병렬 신호를 2개 포개어 놓은 형태를 가진다. 즉, 비트 병렬 신호 상에서 동일한 형태의 프레임 구조가 반복되고, 프레임 구조의 열(row) 단위 간의 데이터 할당영역이 소정의 영역에서 상호 중복되지 않는 형태이다. 따라서, 도 7에 도시된 프레임 형태와는 다르게 256비트 병렬 신호에서도 각각 8비트 단위로 오류정정 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다. Referring to the frame form illustrated in FIG. 8, two 128-bit parallel signals illustrated in FIG. 5 are stacked. That is, the same frame structure is repeated on the bit parallel signal, and data allocation areas between row units of the frame structure do not overlap each other in a predetermined area. Therefore, unlike the frame type shown in FIG. 7, error correction encoding and decoding may be performed in 256-bit parallel signals in 8-bit units, respectively.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 256비트 병렬 신호에 대한 오류정정 부 호화를 수행하는 광 송신부의 구성을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmitter for performing error correction encoding on a 256-bit parallel signal according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 도 8에 도시된 신호 형태(B_format)를 이용하여 256비트 병렬 신호에 대한 오류정정 부호화를 수행할 수 있다. 즉, 광 송신시에 입력신호 매핑부(100)의 256비트 출력단에서 도 7에 도시된 A_format으로 출력되는 신호를, 제1 입력신호 변환부(110)를 통해 도 8에 도시된 B_format을 갖는 신호로 변환한다. 이어서, 128비트 병렬에서 동작하는 오류정정 부호화부(121,122)에서 오류정정 부호화를 수행한 후 다시 제1 출력신호 변환부(130)에서 도 7에 도시된 A-format으로 변환하여 변환된 신호를 프레임 생성부(140)와 연결한다. 광 수신시에서는 전술한 신호 전송의 역 과정이 수행되므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9, error correction encoding may be performed on a 256-bit parallel signal using the signal form B_format illustrated in FIG. 8. That is, a signal having the B_format shown in FIG. 8 through the first input signal conversion unit 110 through the signal output in A_format shown in FIG. 7 from the 256-bit output terminal of the input signal mapping unit 100 during optical transmission. Convert to Subsequently, after the error correction coding is performed by the error correction coding units 121 and 122 operating in 128-bit parallel, the first output signal converting unit 130 converts the converted signal into the A-format shown in FIG. It is connected to the generation unit 140. Since the reverse process of the above-described signal transmission is performed at the time of optical reception, detailed description thereof will be omitted.

도 9에 도시된 제1 입력신호 변환부(110)는 도 7에 도시된 A-format 신호를 도 8에 도시된 B-format 신호로 변환하는 장치이며, 제1 출력신호 변환부(130)는 반대로 도 8에 도시된 B-format 신호를 도 7에 도시된 A-format 신호로 변환하는 장치이다.The first input signal converter 110 shown in FIG. 9 is an apparatus for converting the A-format signal shown in FIG. 7 into the B-format signal shown in FIG. 8, and the first output signal converter 130 On the contrary, the B-format signal shown in FIG. 8 is converted into the A-format signal shown in FIG.

이에 따라, 기존의 128비트 병렬 RS(255,239) 부호 및 복호화기를 그대로 재사용하여 256비트 병렬 RS(255,239) 부호 및 복호화기를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 43Gbps 급의 OTU3 신호처리에 필요한 적정한 동작속도를 얻을 수 있다.Accordingly, the existing 128-bit parallel RS (255,239) code and decoder can be reused as it is to implement a 256-bit parallel RS (255,239) code and decoder as well as to obtain an appropriate operating speed required for 43 Gbps OTU3 signal processing. .

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 입력신호 변환부(110)의 구성을 도시한 도면이다.10 is a diagram illustrating a configuration of the first input signal converter 110 according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 제1 입력신호 변환부(110)는 광 전송 계층 신호 프레임에 매핑된 클라이언트 신호에 대해 미리 설정된 비트 단위별로 각각 저장하는 메모리 A(111)와 메모리 B(121) 및 각 메모리(111,112)에서 출력되는 신호를 입력받아 스왑 신호에 따라 신호 출력을 선택 제어하는 입력신호 선택부(113,114)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the first input signal converting unit 110 stores the memory A 111, the memory B 121, and each memory for each of the predetermined bit units for the client signal mapped to the optical transport layer signal frame. And input signal selectors 113 and 114 that receive signals output from the signals 111 and 112 and selectively control signal output according to the swap signal.

구체적으로, 메모리 A(111)는 도 7에 도시된 256 비트 A_format 신호에서 상위 128비트(Upper signal)를 저장한다. 메모리 B(112)는 도 7에 도시된 256 비트 A_format 신호에서 하위 128비트(Lower signal)를 저장한다. 메모리 A(111) 및 메모리 B(112)의 출력신호(MemOut_A, MemOut_B)는 타이밍 생성부(115)에서 생성한 스왑 신호에 따라 입력신호 선택부(113,114)에서 선택 제어된다. 전술한 구성에서 최종 출력(Upper OUT, Lower OUT)은 도 8에 도시된 B_format 형식으로 출력된다.Specifically, the memory A 111 stores the upper 128 bits of the 256-bit A_format signal shown in FIG. 7. Memory B 112 stores the lower 128 bits in the 256-bit A_format signal shown in FIG. The output signals MemOut_A and MemOut_B of the memory A 111 and the memory B 112 are selected and controlled by the input signal selectors 113 and 114 according to the swap signal generated by the timing generator 115. In the above configuration, the final outputs (Upper OUT, Lower OUT) are output in the B_format format shown in FIG.

도 11은 도 10의 제1 입력신호 변환부(110)를 이용한 입력신호 변환과정을 도시한 타이밍도이다. 여기서, 도 10에 도시된 구성요소의 도면부호를 그대로 사용한다.FIG. 11 is a timing diagram illustrating an input signal conversion process using the first input signal converter 110 of FIG. 10. Here, the reference numerals of the components shown in FIG. 10 are used as they are.

도 11을 참조하면, 타이밍 생성부(115)는 쓰기 어드레스(WA) 및 읽기 어드레스(Ra(A), Ra(B)) 신호를 생성한다. 입력 신호는 도 7에 도시된 A-format 신호로, WA 신호는 입력되는 FrameStart 신호에 따라 도 11에 도시된 바와 같이 X''0''~ X''FE''까지 발생시킨다. 이때 입력되는 데이터는 해당하는 번지에 각각 저장된다. 이어서, 도 7에 도시된 A-format 신호에서 첫 번째 열이 저장된 이후 적당한 시점에서 타이밍 생성부(115)가 ReadStart 신호를 발생시킨다. 이 신호를 이용하여, 타이밍 생성부(115)는 각각 Ra(A) 및 Ra(B) 신호를 생성한다. 이 번지에 따라 각각 메모리(113,114)의 출력이 결정되며 그 값은 도 11에 도시한 바와 같다. 최종적으로 제1 입력신호 변환부(110)가 메모리의 출력 MemOut A 및 MemOut B 신호를 타이밍 생성부(115)에서 생성된 스왑신호를 이용하여 선택하여 주면 도 8에 도시된 B_format 형식이 출력된다. Referring to FIG. 11, the timing generator 115 generates a write address WA and a read address Ra (A) and Ra (B). The input signal is an A-format signal shown in FIG. 7, and the WA signal is generated from X''0 '' to X''FE '' as shown in FIG. 11 according to the input FrameStart signal. At this time, the input data is stored in the corresponding address. Subsequently, the timing generator 115 generates a ReadStart signal at a suitable time after the first column is stored in the A-format signal shown in FIG. 7. Using this signal, the timing generator 115 generates Ra (A) and Ra (B) signals, respectively. According to this address, the outputs of the memories 113 and 114 are determined, respectively, as shown in FIG. Finally, when the first input signal converter 110 selects the output MemOut A and MemOut B signals of the memory by using the swap signal generated by the timing generator 115, the B_format format shown in FIG. 8 is output.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 출력신호 변환부의 구성을 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating a configuration of a first output signal converter according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 제1 출력신호 변환부(130)는 데이터 선택을 통해 오류 정정 부호화가 가능한 형태로 변환된 신호를 입력받아 스왑 신호에 따라 신호 출력을 선택 제어하는 출력신호 선택부(131,132) 및 출력신호 선택부(131,132)를 통해 출력된 신호를 각각 저장하는 메모리(133,134)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the first output signal converter 130 receives an input signal converted into a form capable of error correction encoding through data selection and output signal selectors 131 and 132 to selectively control a signal output according to a swap signal. And memories 133 and 134 which store signals output through the output signal selectors 131 and 132, respectively.

도 8에 도시된 256 비트 B_format 신호를 128 비트 단위로 끊어 각각 Upper signal 및 Lower signal이라 칭하는 경우, 메모리 A(133)에는 상단의 출력신호 선택부(131)의 출력신호를, 메모리 B(134)에는 하단의 출력신호 선택부(132)의 출력신호가 각각 연결된다. 출력신호 선택부(131,132)는 타이밍 생성부(135)로부터 스왑신호를 수신하여 출력신호를 선택한다. 선택된 신호는 WA 신호에 의하여 각각 메모리(133, 134)에 저장된다. When the 256-bit B_format signal shown in FIG. 8 is broken in 128-bit units and referred to as an upper signal and a lower signal, respectively, the memory A 133 outputs the output signal of the upper output signal selector 131 to the memory B 134. The output signal of the output signal selector 132 at the bottom is connected, respectively. The output signal selectors 131 and 132 receive a swap signal from the timing generator 135 to select an output signal. The selected signal is stored in the memories 133 and 134 by the WA signal, respectively.

도 13은 도 12의 제1 출력신호 변환부(130)를 이용한 출력신호 변환과정을 도시한 타이밍도이다. 여기서, 도 12에 도시된 구성요소의 도면부호를 그대로 사용한다.FIG. 13 is a timing diagram illustrating an output signal conversion process using the first output signal converter 130 of FIG. 12. Here, the reference numerals of the components shown in FIG. 12 are used as they are.

도 13을 참조하면, 메모리(133,134)에 저장된 신호들은 Ra(A), Ra(B)로 읽어 출력된다. 입력 신호는 도 8에 도시된 B-format 신호이며, WA 신호는 입력되는 FrameStart 신호에 따라 도 13에 도시된 바와 같이 X''0''~ X''FE''까지 발생시킨 다. 이때 스왑신호는 타이밍 생성부(135)를 통해 생성되어 입력 신호를 선택한다. 이어서, 타이밍 생성부(135)는 도 8에 도시된 B-format 신호에서 반 이상이 저장된 시점 이후의 적당한 시점에서 ReadStart 신호를 발생시킨다. 이 신호를 이용하여 각각 Ra(A) 및 Ra(B) 신호를 생성한다. 이 번지에 따라 각각 메모리(133,134)의 출력이 결정되며 그 값은 도 13에 도시한 바와 같다. 최종적으로 메모리(133,134)의 출력 MemOut A, MemOut B 신호가 도 7에 도시된 A_format 형식이 된다. Referring to FIG. 13, signals stored in the memories 133 and 134 are read and output to Ra (A) and Ra (B). The input signal is a B-format signal shown in FIG. 8, and the WA signal generates X''0 '' to X''FE '' as shown in FIG. 13 according to the input FrameStart signal. In this case, the swap signal is generated through the timing generator 135 to select an input signal. Subsequently, the timing generator 135 generates a ReadStart signal at a suitable time after the time at least half of the B-format signal shown in FIG. 8 is stored. This signal is used to generate Ra (A) and Ra (B) signals, respectively. According to this address, the outputs of the memories 133 and 134 are determined, respectively, as shown in FIG. Finally, the output MemOut A and MemOut B signals of the memories 133 and 134 are in the A_format format shown in FIG.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 512비트 병렬 신호에 대한 오류정정 부호화를 수행하는 광 송신부의 구성을 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmitter for performing error correction encoding on a 512-bit parallel signal according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 전송신호가 256비트 병렬 신호인 경우뿐만 아니라, 512 병렬 신호인 경우에도, FPGA의 동작속도를 200Mbps 정도로 보았을 때 약 100Gbps 이상의 충분한 동작속도를 얻을 수 있다. 이 경우에도 128비트 병렬 RS(255,239) 부호화부(123,124,125,126)를 그대로 재사용하여 오류정정을 쉽게 구현할 수 있다. Referring to FIG. 14, when the transmission signal is not only a 256-bit parallel signal but also a 512 parallel signal, a sufficient operation speed of about 100 Gbps or more can be obtained when the operation speed of the FPGA is about 200 Mbps. Even in this case, error correction can be easily implemented by reusing the 128-bit parallel RS (255,239) encoders 123, 124, 125, and 126 as they are.

즉, 128비트 병렬 RS(255,239) 부호 및 복호화기를 그대로 재사용하여 512비트 이상의 병렬 RS(255,239) 부호 및 복호화기를 구현할 수 있으며, 100Gbps 급 이상의 신호처리에 필요한 적정한 동작속도를 얻을 수 있다.That is, the 128-bit parallel RS (255,239) code and decoder can be reused as it is to implement a parallel RS (255,239) code and decoder of 512 bits or more, and an appropriate operation speed required for signal processing of 100 Gbps or more can be obtained.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고 려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention have been described above. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송장치의 광 송신부의 구성을 도시한 도면,1 is a view showing the configuration of an optical transmitter of an optical transmission apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전송장치의 광 수신부의 구성을 도시한 도면,2 is a view showing the configuration of an optical receiver of an optical transmission apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 OTU3 신호 프레임 구조를 도시한 도면,3 illustrates an OTU3 signal frame structure according to an embodiment of the present invention;

도 4는 도 3의 OTU3 신호 프레임의 세부 구조를 도시한 도면,4 is a diagram illustrating a detailed structure of an OTU3 signal frame of FIG. 3;

도 5는 도 4의 OTU3 신호 프레임을 128 비트 병렬 형태로 도시한 도면,5 is a diagram illustrating the OTU3 signal frame of FIG. 4 in 128-bit parallel form;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬 형태의 오류정정 부호화부의 오류정정 부호화 수행을 설명하기 위한 도면,FIG. 6 is a diagram for describing error correction encoding performed by an error correction encoding unit in parallel according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 7은 도 3의 OTU3 신호 프레임을 256비트 병렬 형태로 도시한 도면,7 illustrates the OTU3 signal frame of FIG. 3 in 256-bit parallel form;

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 OTU3 신호 프레임을 오류 정정 부호화가 가능한 형태로 변환한 256 비트 병렬 형태를 도시한 도면,8 illustrates a 256-bit parallel form in which an OTU3 signal frame is converted into a form capable of error correction encoding according to an embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 256비트 병렬 신호에 대한 오류정정 부호화를 수행하는 광 송신부의 구성을 도시한 도면,9 is a diagram showing the configuration of an optical transmitter for performing error correction coding on a 256-bit parallel signal according to an embodiment of the present invention;

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 입력신호 변환부의 구성을 도시한 도면,10 is a diagram illustrating a configuration of a first input signal converter according to an embodiment of the present invention;

도 11은 도 10의 제1 입력신호 변환부를 이용한 입력신호 변환과정을 도시한 타이밍도,FIG. 11 is a timing diagram illustrating an input signal conversion process using the first input signal conversion unit of FIG. 10.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 출력신호 변환부의 구성을 도시한 도면,12 is a diagram illustrating a configuration of a first output signal converter according to an embodiment of the present invention;

도 13은 도 12의 제1 출력신호 변환부를 이용한 출력신호 변환과정을 도시한 타이밍도,FIG. 13 is a timing diagram illustrating an output signal conversion process using the first output signal conversion unit of FIG. 12. FIG.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 512비트 병렬 신호에 대한 오류정정 부호화를 수행하는 광 송신부의 구성을 도시한 도면이다.14 is a diagram illustrating a configuration of an optical transmitter for performing error correction encoding on a 512-bit parallel signal according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 광 송신부 20 : 광 수신부10: light transmitting unit 20: light receiving unit

100 : 입력신호 매핑부 110 : 제1 입력신호 변환부 100: input signal mapping unit 110: first input signal conversion unit

120 : 오류정정 부호화부 130 : 제1 출력신호 변환부120: error correction encoder 130: first output signal converter

140 : 프레임 생성부 200 : 프레임 검출부 140: frame generation unit 200: frame detection unit

210 : 제2 입력신호 변환부 220 : 오류정정 복호화부 210: second input signal converter 220: error correction decoder

230 : 제2 출력신호 변환부 240 : 디매핑부230: second output signal converter 240: demapping unit

Claims (10)

광 전달 망의 광전송장치에 있어서,In the optical transmission device of the optical transmission network, 광 송신시에 입력신호를 데이터 선택을 통해 비트 병렬 단위로 분할된 오류 정정 부호화 적합 신호로 변환하여 오류 정정 부호화를 수행하는 광 송신부; 및An optical transmitter for converting an input signal into an error correction coding conformation signal divided into bit parallel units through data selection and performing error correction encoding upon optical transmission; And 광 수신 시에 프레임 검출된 입력신호를 데이터 선택을 통해 비트 병렬 단위로 분할된 오류 정정 복호화 적합 신호로 변환하여 오류 정정 복호화를 수행하는 광 수신부를 포함하며,And an optical receiver for converting an input signal detected by the frame at the time of optical reception into an error correction decoding suitability signal divided in bit parallel units through data selection and performing error correction decoding. 상기 오류 정정 부호화 적합 신호는, 256 비트 단위 이상의 병렬 신호 상에서 동일한 형태의 프레임 구조가 반복되고 상기 프레임 구조의 열(row) 단위 간의 데이터 할당영역이 소정의 영역에서 상호 중복되지 않는 형태인 것을 특징으로 하는 광전송장치.The error correction coding conformance signal may be configured such that a frame structure having the same form is repeated on a parallel signal of 256 bits or more, and data allocation areas between row units of the frame structure do not overlap each other in a predetermined area. Optical transmission device. 제 1 항에 있어서, 상기 광 송신부는,The method of claim 1, wherein the optical transmission unit, 광 전송 계층 신호 프레임에 매핑된 입력신호를 비트 단위의 병렬 신호 상에서 상기 오류 정정 부호화 적합 신호로 변환하는 제1 입력신호 변환부;A first input signal conversion unit converting an input signal mapped to an optical transport layer signal frame into the error correction coding conformation signal on a parallel signal in units of bits; 상기 변환된 신호에 대해 병렬 방식으로 오류 정정 부호화를 수행하는 오류정정 부호화부; 및An error correction encoding unit performing error correction encoding on the converted signal in a parallel manner; And 상기 오류 정정 부호화가 수행된 신호를 상기 매핑시의 신호로 변환하여 출력하는 제1 출력신호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송장치.And a first output signal converting unit converting the signal on which the error correction encoding is performed into a signal at the time of mapping and outputting the converted signal. 삭제delete 제 2 항에 있어서, 상기 제1 입력신호 변환부는,The method of claim 2, wherein the first input signal converter, 상기 광 전송 계층 신호 프레임에 매핑된 입력신호에 대해 미리 설정된 비트 단위별로 각각 저장하는 메모리; 및A memory for storing the input signal mapped to the optical transmission layer signal frame for each preset bit unit; And 상기 메모리에서 출력되는 신호를 입력받아 스왑 신호에 따라 신호 출력을 선택 제어하는 입력신호 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송장치.And an input signal selector configured to receive a signal output from the memory and selectively control a signal output according to a swap signal. 제 2 항에 있어서, 상기 오류 정정 부호화부는,The method of claim 2, wherein the error correction encoder, 상기 광 전송 계층 신호의 프레임에 정보 데이터 및 오류 정정을 위한 패리티 바이트를 삽입하는 리드 솔로몬 부호화 수단 또는 FEC 코드의 결합 형태인 슈퍼 FEC 수단을 이용하는 것을 특징으로 하는 광전송장치.And a reed-solomon encoding means for inserting information data and a parity byte for error correction into a frame of the optical transmission layer signal or a super FEC means which is a combination of FEC codes. 제 5 항에 있어서, 상기 오류 정정 부호화부는,The method of claim 5, wherein the error correction encoder, 128 비트 병렬 형태의 리드 솔로몬 부호화 수단 또는 슈퍼 FEC 수단을 통해 256 비트 단위 이상의 병렬 신호에 대해 상기 오류 정정 부호화를 수행하는 것을 특징으로 하는 광전송장치.And the error correction encoding is performed on parallel signals of 256 bits or more through the 128-bit parallel Reed Solomon encoding means or the super FEC means. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 출력신호 변환부는,The method of claim 2, wherein the first output signal converter, 상기 오류 정정 부호화 적합 신호로 변환된 신호를 입력받아 스왑 신호에 따라 신호 출력을 선택 제어하는 출력신호 선택부; 및An output signal selector configured to receive a signal converted into the error correcting encoding conformance signal and selectively control a signal output according to a swap signal; And 상기 출력신호 선택부를 통해 출력된 신호를 각각 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송장치.And a memory for storing the signals output through the output signal selector, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 광 수신부는,The method of claim 1, wherein the light receiving unit, 프레임 검출된 입력신호를 비트 단위의 병렬 신호 상에서 상기 오류 정정 복호화 적합 신호로 변환하는 제2 입력신호 변환부;A second input signal conversion unit converting the frame detected input signal into the error correction decoding conformance signal on a parallel signal in units of bits; 상기 변환된 신호에 대해 병렬 방식으로 오류 정정 복호화를 수행하는 오류정정 복호화부; 및An error correction decoding unit performing error correction decoding on the converted signal in a parallel manner; And 상기 오류 정정 복호화가 수행된 신호를 상기 프레임 검출된 신호 형태로 변환하여 출력하는 제2 출력신호 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광전송장치.And a second output signal converter configured to convert the signal from which the error correction decoding is performed into the frame detected signal form and output the converted signal. 삭제delete 삭제delete
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